Thạc Sĩ Động thái biến đổi polyphenol và khả năng kháng oxi hoá của quả sim trong quá trình chín

Luận văn thạc sĩ năm 2012
Đề tài: Động thái biến đổi polyphenol và khả năng kháng oxi hoá của quả sim trong quá trình chín

MỤC LỤC
Phần I: MỞ ðẦU .1
1.1 . ðặt vấn ñê .1
1.2 . Mục ñích yêu cầu .3
1.2.1. Mục ñích 3
1.2.2. Yêu cầu 3
Phần II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .4
2.1.Giới thiệu về polyphenol .4
2.1.1. ðịnh nghĩa và phân loại .4
2.1.1.1. ðịnh nghĩa .4
2.1.1.2 Phân loại .5
2.1.2. Vai trò của polyphenol 12
2.1.2.1. ðối với thực vật . 12
2.1.2.2. ðối với sản phẩm thực phẩm . 12
2.1.2.3. ðối với sức khỏe con người 13
2.1.3. Sự biến ñổi của polyphenol trong quá trình chín 14
2.1.3.1. Sự biến ñổi của polyphenol 15
2.1.3.2. Các chất chống oxi hóa 16
2.1.3.3. Các cơ chế chống oxi hóa 18
2.2. Gíới thiệu về cây sim . 20
2.2.1. ðặc ñiểm thực vật học 21
2.2.2. Thành phần hóa học 23
2.2.3. Thực trạng và tiềm năng của cây sim ở Việt Nam . 24
Phần III: ðỐI TƯỢNG - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
3.1. ðối tượng, thời gian, ñịa ñiểm nghiên cứu 26
3.1.1. ðối tượng nghiên cứu . 26
3.1.2. Thời gian nghiên cứu 27
3.1.3. ðịa ñiểm nghiên cứu . 27
3.1.4. Dụng cụ và hóa chất 27
3.1.4.1. Dụng cụ và thiết bị . 27
3.1.4.2. Hóa chất . 28
3.2. Nội dung nghiên cứu 28
3.3. Phương pháp nghiên cứu . 28
3.3.1. Phương pháp phân tích hóa lý 28
3.3.1.1. Phương pháp xác ñịnh màu sắc vỏ quả 28
3.3.1.2. Phương pháp xác ñịnh khối lượng trung bìnhquả 28
3.3.1.3. Phương pháp xác ñịnh chất khô tổng số 28
3.3.2. Phương pháp chiết mẫu 29
3.3.3. Phương pháp xác ñịnh hàm lượng polyphenol tổng số 30
3.3.4. Phương pháp xác ñịnh hàm lượng anthocyanin tổng số . 30
3.3.5. Phương pháp xác ñịnh khả năng kháng oxi hóa . 32
3.3.6. Phương pháp xác ñịnh hàm lượng flavan-3-ol . 33
3.3.7. Phương pháp xác ñịnh hàm lượng proanthocyanidin . 33
3.3.8. Phương pháp xác ñịnh hàm lượng flavon và flavonol 34
3.3.9. Phương pháp xử lý số liệu 34
Phần IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 35
4.1.Một số chỉ tiêu hoá lý của của sim ở các ñộ chín . 35
4.1.1. Khối lượng qủa sim ở các ñộ chín . 35
4.1.2. Chỉ số màu sắc của quả sim ở các ñộ chín 35
4.1.3. Hàm lượng chất khô của quả sim ở các ñộ chín . 35
4.2. ðộng thái biến ñổi các hợp chất phenol và khả năng kháng oxi hoá của quả
sim trong quá trình chín . 39
4.2.1 ðộng thái biến ñổi các hợp chất phenol của quả sim ở các ñộ chín . 39
4.2.1.1. Sự biến ñổi hàm lượng polyphenol tổng số . 39
4.2.1.2. Sự biến ñổi hàm lượng anthocyanin tổng số . 41
4.2.1.3. Sự biến ñổi hàm lượng flavan-3-ol 43
4.2.1.4. Sự biến ñổi hàm lượng flavon và flavonol tống số . 44
4.2.1.5. Sự biến ñổi hàm lượng proanthocyanidin 45
4.2.2. Khả năng kháng oxy hóa của quả sim trong quátrình chín . 47
4.3. Mối tương quan giữa các hợp chất phenol và khảnăng kháng oxi hoá của
quả sim trong quá trình chín . 50
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng polyphenol
tổng số .50
4.3.2. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
anthocyanin .52
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
flavonoid .53
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
flavonol .55
4.3.1. Mối tương quan giữa khả năng kháng oxi hóa và hàm lượng
proanthocyanidin 56
Phần V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58
PHẦN VI: TÀI LIỆU THAM KHẢO . 59
PHỤ LỤC .62

Phần I: MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Trong những năm gần ñây, giới khoa học nói riêng vàxã hội nói chung
giành sự quan tâm ñặc biệt cho các “gốc tự do”, “stress oxi hóa” và các “chất
chống oxi hóa”. “Stress oxi hóa” là hiện tượng xuấthiện trong cơ thể sinh vật
khi có sự mất cân bằng giữa việc sản xuất các gốc tự do và hoạt ñộng của các
chất chống oxi hóa. Hiện tượng này là nguyên nhân của rất nhiều bệnh hiểm
nghèo trong ñó có ung thư, các bệnh tim mạch, các bệnh suy giảm hệ thần kinh
(Alzheimer, Parkinson) và lão hóa sớm (Favier, 2003; Gardès-Albert & cs.,
2003; Pincemail & cs., 1998; Fouad, 2006; Edeas, 2006). Kết quả của của nhiều
nghiên cứu cho thấy có một mối liên hệ nghịch giữa khả năng xuất hiện các căn
bệnh trên và chế ñộ ăn giàu rau quả (Ziegler, 1991;Genkiger & cs., 2004). Giải
thích hợp lý cho mối liên hệ nghịch này là sự có mặt của các chất chống oxi hóa
tự nhiên có trong rau quả.
Các chất chống oxi hóa là các hợp chất có khả năng làm chậm lại, ngăn
cản hoặc ñảo ngược quá trình oxi hóa các hợp chất có trong tế bào của cơ thể
(Jovanovic và Simic, 2000; Lachman & cs., 2000; Singh và Rajini, 2004). Hệ
thống các chất chống oxi hóa của cơ thể người ñược cung cấp bởi hai nguồn:
bên trong và bên ngoài. Các chất chống oxi hóa bên trong bao gồm các protein
(ferritine, transferrine, albumine, protein sốc nhiệt) và các enzyme chống oxi
hóa (superoxyde dismutase, glutathion peroxydase, catalase). Các chất chống
oxi hóa bên ngoài là các cấu tử nhỏ ñược ñưa vào cơthể qua con ñường thức ăn
bao gồm vitamine E, vitamine C, các carotenoid và các hợp chất phenol (Niki &
cs., 1995; Lachman & cs., 2000; Pincemail & cs., 1998; Vansant & cs., 2004).
Chúng ñược coi là các chất chống oxi hóa tự nhiên. Việc sử dụng nhiều rau quả
là con ñường ñơn giản và hữu hiệu nhất ñể tăng cường hoạt ñộng của hệ thống
chống oxi hóa và ngăn ngừa các bệnh có nguồn gốc stress oxi hóa.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
2
Các hợp chất phenol là một trong các nhóm sản phẩm trao ñổi chất bậc
hai chủ yếu của thực vật, rất ña ñạng về cấu trúc và chức năng. Ở thực vật, các
hợp chất phenol tạo màu cho thực vật (anthocyanin);bảo vệ thực vật trước tia
cực tím, chống lại sự oxi hóa; là hợp chất tín hiệucho sự cộng sinh giữa thực
vật và vi khuẩn nốt sần; bảo vệ thực vật trước sự tấn công của vi sinh vật gây
hại (như vi khuẩn gây thối rễ ở khoai tây); là vật liệu góp phần vào ñộ bền chức
của thực vật và sự thấm của thành tế bào ñối với nước và khí (Chirinos & cs.,
2007; Al-Saikhan & cs., 1995). ðối với các thực phẩm, các hợp chất phenol là
những chất hoạt ñộng giữ vai trò chủ ñạo quyết ñịnhhương vị của nhiều loại
sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật. Chúng ảnh hưởng ñến màu sắc và vị của
hầu hết các sản phẩm thực phẩm và ở một mức ñộ nhấtñịnh chúng tham gia vào
các quá trình tạo ra các cấu tử thơm mới tạo nên hình thơm ñặc biệt cho sản
phẩm (Lê Ngọc Tú, 2003). Về mặt y học, việc sử dụngcác thực phẩm giàu các
hợp chất phenol như trà, rượu vang ñỏ ñược chứng minh là có lợi cho sức khoẻ.
Sim (Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk) là cây ñược sử dụng từ lâu
trong dân gian ñể chữa bệnh. Quả sim có chứa protein, chất béo, glucid, vitamin
A, thiamin, riboflavin, acid nicotinic, ñặc biệt là các hợp chất polyphenol. Các
hợp chất polyphenol chủ yếu bao gồm: anthocyanin, flavan-3ol,
proanthocyanidine, flavon và flavonol. Quả sim khi chín có hàm lượng
anthocyanin cao nên quả có màu tím sẫm.
Hiện nay, ở Việt Nam, việc sử dụng sim chưa ñúng với giá trị của nó.
Quả sim ñược dùng ñể ăn, làm rượu sim (ở ñảo Phú Quốc) và dùng ñể chữa
bệnh trong dân gian. Trong quan niệm của người dân, ñây là loại cây dại ít có
giá trị kinh tế, vì vậy việc sử dụng và khai thác sim ñến nay vẫn chỉ thực hiện
trên các cây sim hoang dại, mọc tự nhiên trên ñất trống, ñồi trọc trong rừng và
hải ñảo, chưa có nghiên cứu nào tập trung vào nghiên cứu thành phần, kỹ thuật
trồng , khai thác và sử dụng sim với quy mô lớn. Với hiệntrạng như vậy, năm
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
3
2007 cây sim ñã ñược xếp vào danh sách 240 loại câychưa khai thác ñúng tiềm
năng “Neglected and Underutilised Crop Species”(NUS).
Một số nghiên cứu ñã chỉ ra rằng ñộ chín của quả có ảnh hưởng ñến sự
tích lũy polyphenol tổng số do có sự thay ñổi các loại polyphenol thành phần, vì
khả năng kháng oxi hoá khác nhau theo ñộ chín của quả. Ngoài ra các yếu tố
môi trường sinh thái như ánh sáng, loại ñất trồng, dinh dưỡng . cũng ảnh hưởng
ñến sự tích lũy các chất trong quả. Do vậy, ñể có dữ liệu khoa học làm cơ sở
cho việc xác ñịnh ñộ chín thu hoạch của quả sim ñể thu hồi dịch chiết giàu
polyphenol, chúng tôi tiến hành ñề tài: “ ðộng thái biến ñổi polyphenol và khả
năng kháng oxi hoá của quả sim trong quá trình chín”
1.2. Mục ñích và yêu cầu
1.2.1. Mục ñích
Nghiên cứu sự biến ñổi hàm lượng polyphenol, anthocyanin, khả năng
kháng oxi hóa của quả Sim ñể làm cơ sở cho việc xácñịnh ñộ chín thu hái quả
nhằm thu hồi dịch chiết giàu polyphenol.
1.2.2. Yêu cầu
1. Xác ñịnh ñược một số chỉ tiêu lý, hoá của quả sim trong quá trình chín.
2. Xác ñịnh ñược mối quan hệ giữa ñộ chín với thành phần, hàm lượng
polyphenol và khả năng kháng oxi hoá của quả sim thu hái tại các vùng sinh
thái khác nhau.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
4
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu về polyphenol
2.1.1. ðịnh nghĩa và phân loại
ðịnh nghĩa
Theo Shahidi và Nackz (2004), các hợp chất phenol là các sản phẩm trao ñổi
chất của ñường hướng shikimat va sự trao ñổi phenylpropanoid. Về ñặc ñiểm
cấu tạo, các hợp chất phenol là những hợp chất hữu cơ mà phân tử có chứa
nhóm hidroyl (-OH) liên kết trực tiếp vói nguyên tửcacbon của vòng benzene.
Hình 2.1. Tổng hợp phenylpropanoid, stilbene, lignan, suberin, cutine, flavonoid và
tanin từ phenylalanine (Shahidi và nackz, 2004, trích Chirinos, 2008)
Phenol là những hợp chất thơm có nhóm hydroxyl ñính trực tiếp với nhân
benzen, phân tử có nhiều nhóm hydroxyl ñính trực tiếp với vòng benzen thì
ñược gọi là polyhydroxylphenol (monomer), nhiều monomer gắn với nhau ñược
gọi là polymer ( Lê Ngọc Tú, 2003)
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
5
Phân loại
Dựa vào cấu trúc, các hợp chất phenol ñược phân thành phenol ñơn giản, acid
phenolic, flavonoid, stilbene và lignin ( Robards et al., 1999, trích chirinos, 2008)
Hình 2.2. Phân loại các hợp chất phenol
Các hợp chất phenolic có cấu trúc ña dạng, nhưng cócấu tạo chung ñặc
thù của vòng thơm hydroxyl hóa. Nhiều hợp chất ñượctạo ra nhờ sự polymer
hóa các monomer tạo lên các phân tử lớn như proanthocyanidin và ligin. Các
acid phenolic có thể tham gia tạo liên kết ester với các hợp chất phenol ñơn giản
khác tạo ester thủy phân. Trong thực vật, các hợp chất phenol thường tồn tại ở
dạng glycoside.
Acid phenolic
Các acid phenolic dường như có mặt ở khắp bộ phận của cây. Tùy thuộc
vào ñặc ñiểm cấu tạo, chúng ñược chia thành hai nhóm nhỏ là: dẫn xuất của
acid hydroxybenzoic có khung carbon là C
3-C
6
và acid hydroxycinnamic có
khung carbon là C
1-C
6
6
Các acid hydroxycinnamic có chứa nhiều nhóm hydroxyl và methyl trong
công thức cấu tạo. Chúng là nguyên liệu cho sự tổnghợp lignin và nhiều hợp
chất khác. Các acid hydroxybenzoic có trong các thực vật ăn ñược với hàm
lượng thấp. Ở thực vật chúng là nguyên liệu ñể tổnghợp lên lignin và tannin
thủy phân.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt:
1. ðái Duy Ban (2008). Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học phòng
chống một số bệnh cho người và vật nuôi. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên
và công nghệ.
2. Huỳnh Thị Kim Cúc, Lê Văn Hoàng, Lê Thị Lệ Hằng (2004). “Chiết
anthocyanin từ quả dâu bằng nước sulfured và một sốñặc tính của chúng”,
Tạp chí Khoa học và Công nghệ, ðH ðà Nẵng.
3. Lại Thị Ngọc Hà và Vũ Thị Thư ( 2009 ). “Stress oxi hóa và các chất chống
oxi hóa tự nhiên”.Tạp chí khoa học và phát triển. trường ðHNN Hà Nội,số
7, trang 667 – 677.
4. Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam, tập II. Nhà xuất bản trẻ.
5. Nguyễn Văn Mùi (2006). Thực tập hóa sinh học. Nhà xuất bản ðH Quốc
Gia Hà Nội.
6. Lê Ngọc Tú (2003). Hóa học thực phẩm. NXB Khoa học và Kỹ thuật, p.
221-291.
7. Lê Ngọc Tú (2010). Hóa sinh công nghiệp. Nhà xuất bản khoa học và kỹ
thuật.
Tài liêu tiếng nước ngoài :
8. Al-Saikhan M. S., Howard L. R. and Miller J. C. (1995). Antioxidant activity
and total phenolics in different genotypes of potato (Solanum tuberosum, L.).
Journal of food science, 60 (2), p. 341-343.
9. Amic D., Davicdovic-Ami D., Beslo D. and Trinajstic N. (2003). Structure-Radical Scavenging Activity Relationships of Flavonoids. CROATICA
CHEMICA ACTACCACAA, 76 (1), p. 55-61.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
60
10. Baier J., Maisch T., Maier M., Engel E., Landthaler M. and Baumler W.
(2006). Singlet oxygen generation by UVA light exposure of endogenous
photosensitizers. Biophysical Journal-Biophysical Letters,
http://www.biophysj.org/cgi/rapidpdf/biophysj.106.082388v1. Cited 13/7/2006.
11. Chirinos Gallard Rosana Sonia ( 2008). Polyphenols from the Andean mashua
( Tropaeolum tuberosum) tuber: Evaluation of genotypes, extraction, chemical
cheracterization and antioxidant properties, luận văn tiến sỹ, ðại học Công giáo
Louvain.
12. Chirinos, R., Galarza, J., Betalleluz-Pallardel, I., Pedreschi, R., & Campos, D.
(2010). Antioxidant compounds and antioxidant capac ity of Peruvian camu camu
(Myrciaria dubia (H.B.K.) McVaugh) fruit at differe nt maturity stages. Food
Chemistry, 120(4), 1019-1024.
13. Chirinos, R., Campos, D., Arbizu, C., Rogez, H., Rees, J-F., Larondelle, Y.,
Noratto, G., Cisneros-Zevallos, L. (2007). Effect of genotype, maturity stage
and postharvest storage on phenolic compounds, carotenoid content and
antioxidant capacity, of Andean mashua tubers (Tropaeolum tuberosum Ruiz &
Pavón). Journal of the Science of Food and Agricultural 87, p. 437-446.
14. Favier, A. (2003). Le stress oxydant. Intérêt conceptuel et expérimental dans
la compréhension des mécanismes des maladies et potentiel thérapeutique.
L’actualité chimique, N°269-270 novembre-décembre 108-115.
15. Fouad T. (2006). Free radicals, types, sources and damaging reactions.
http://www. thedoctorslounge.net/medlounge/articles/freeradicals/index.htm.
Cited 14/4/2006.
16. Jovanovic S.V. and Simic M. G. (2000). Antioxidants in nutrition. Annals of
the New Yorrk Acedamy of sciences, 899, p. 326-334.
17. Lachman J., Hamouz K., Orsak M. and Pivec V. (2000). Potato tuber as a
significant source of antioxidants in human nutrition. Rostlinna vyroba, 46, p.
231-236.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp
61
18. Marfak A. (2003). Radiolyse gamma des flavonoides. Etude de leur
réactivité avec les radicaux issus des alcools: formation des depsides. Thèse
doctorat, Université de Limoges, France, 220 pp.
19. Nicole C. (2001). Role of Flavonoids in Oxidative Stress. Current Topics in
Medicinal Chemistry, 1 (6), p. 569-590.
20. Niki E., Noguchi N., Tsuchihashi H. and Gotoh N. (1995). Interaction
among vitamin C, vitamin E, and beta-carotene. American Journal of Nutrition,
62, p. 1322-1326.
21. Scalbert A. and Wiliamson G. (2000). Dietary intake and bioavailability of
polyphenols. Journal of Nutrition, 130, p. 2073-2085.
22. Varica Dragovic-Uzelac et al (2009). “Polyphenols and Antioxidant
Capacity in Fruit and Vegetables Common in the Croatian Diet”. Original
scientific paper, 74(3): 175-179.
23. Y. Cadot, M.T. Minana Castello, M. Chevalier (2006). “Flavan-3-ol
compositional changes in grape berries (Vitis vinifera L. cv Cbernet Fanc)
before veraison, usinh two complementary analyticalapproaches, HPLC
reversed phase and histochemitry”. Analytica Chimica Acta, 563: 65-75.
24. Ziegler R. G. (1991). Vegetables, fruits and carotenoids and the risk of
cancer. American Journal of Clinical Nutrition, 53,p. 251-259.
Tài liệu mạng
25. http:\\www.docstoc.com/docs/3050144/C%C3%A2y-sim.Cited18/3/2009
26. Ds Phan ðức Bính.
http://khoahocsuckhoe.com/2011031909249209p0c1012/qua-sim-co-chua-duoc-benh-khong.htm.(2011)
27. Dulichphuquoc. info
28. Svth.net
29. My.opera.com